Устройство для измерения ударного объема сердца Советский патент 1979 года по МПК A61B6/00 

1

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для контроля сердечной деятельности.

Известно устройство для измерения ударного объема сердца, содержащее последовательно соединенные сцинтилляционный датчик, дискриминатор и счетчик импульсов, таймер, а также электрокардиограф, выход которого соединен через блок выделения R-зубца со входом счетчика R-зубцов и схемой задерл ки 1.

Однако для измерения ударного объема сердца известным устройством требуется длительное время для записи информации цифропсчатающим устройством и ее последующей обработки.

Целью изобретения является сокращение времени измерения ударного объема сердца.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены реверсивный счетчикрегистр, дешифратор, триггер, две схемы И и сдвоенный нереключатель, а счетчик импульсов выполнен реверсивным, причем выход триггера подключен к первым входам двух схем И, ко второму входу первой схемы И подключен выход схемы задержки и ко второму входу второй схемы И подключен выход блока выделения R-зубцов, а выходы схем И подключены ко входам таймера, один выход которого соединен с управляющим входом дешифратора и входом управления инверсным счетом счетчика-регистра, а также через первый контакт сдвоенного переключателя - с входом управления прямым счетом счетчика импульсов, второй выход таймера соединен со входом управления прямым счетом счетчика-регистра и через второй контакт сдвоенного переключателя - с входом управления инверсным счетом счетчика импульсов и стробовым входом счетчика-регистра, выход счетчика импульсов соединен с установочным входом счетчика-регистра, к информационному входу которого подключен выход дискриминатора, а к синхронизирующему входу подключен выход дешифратора, информационный вход которого соединен с выходом счетчика-регистра, при этом сбросовый вход триггера соединен с выходом дешифратора, а установочный вход триггера подключен к сбросовому входу счетчика R-зубцов, управляющий вход которого подключен к выходу триггера.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства для измерения ударного объема сердца.

Устройство для измерения ударного объема сердца содерлсит последовательно включенные сцинтилляционный датчик 1,

3

дискриминатор 2 и реверсивный счетчик 3 .Miiyjibcoi;, выход последнего соединен с ycraHOUOMiiUM входом реверсивного счетчика-регястра 4, к информационному входу vCTOpcro иодключен выход дискриминатора 2. Вход унравления прямым счетом счетчькг: 3 соединен через первый контакт сдвоенного нереключателя 5 с первым выходом таймера 6, входом управления инверсным .:ч1м-ом счетчикя,-регистра 4 и управляюн,им (до:Л ден1ифратора 7. Вход управления 1и;версным счето счетчика 3 соедине) пе|1осредственно со стробовым входом счегчика-регнстра 4 и через второй контакт сдвоенного переключателя 5 - со вторым выходом таймера 6 и входом управления прямым счетом счетчика-регистра 4. Ипфорл;апион :ый вход дешифратора 7 соединен с 1 ыходом счетчика-региетра 4, а выход де;11кфратора соеди1 ен с синхронизирующим входом счетчика-регистра и сбросовым вхоДОЛ1 триггера 8, выход которого иодключен :; у равляюпл,ему входу счетчика 9 R-зубцок 1 первым входам двух схем И 10 и 11. Второй вход схемы PI iO соединен е выходом блока 12 выделения R-зубцов, входом схел ы 13 задержки н входом счетчика R-зубцов, ебросовый вход которого нодключен к Зстапоночному входу триггера 8 и входу устройства. Второй вход схемы И

11соединен с выходом схемы 13 задержки. Выходы ехем И 10 и 11 подключены ко входам таймера 6, выполненного на ид,ентичных одновибраторах 14 и 15. Вход блока

12выделения R-зубцов соединен с выходом электрокардиографа (ЭКГ) 16.

Устройство для измерения ударного объема сердца работает еледзющим образом.

В исходиом положении счетчики 3 и 9 и риггер 8 устанавливают в нулевое состояние, счетчик-регистр 4-в положение «-1 импульс, переключатель 5 - в первое положение «Вкл., электроды ЭКГ 16 накладывают на пациента, коллимированный сцинтилляционный датчик 1 устанавливают яа передней стенке грудной клетки в облаети желудочков сердца, а время А/ экснозиции таймера 6 (соответственно время квазиуетойчивого состояния одновибраторов 14 и J5) устанавливают в пределах 0,05-0,1 с и зависимости от частоты пульеа.

Затем внутривенно быстро вводят радиоактивный индикатор, например, альбумин человечеекой сыворотки, меченный радиогктивным йодом-131, производят общий запуск устройства но входу «ПУСК, при этом триггер 8 опрокидывается, открывая схемы 10 и 11 совпадения, и регистрируют информацию в следующей последовательности.

Импульсы сцинтилляционного датчика 1, амплитуда которых еоответствует фотоиику гамма-излучения введенного радиоактивного индикатора, поступают с выхода дискриминатора 2 на информационные входы

реверсивного счетчика 3 ;:мпульеов и реверсивного счетчика-регистра 4, которые в нсхг) соетояни;: закрыты.

При появлении R-зубца ЭКГ 16 с выхода блока 12 ныделепия R-зубцов запускает через открытую схему И 10 первый канал (одповибратор 14) таймера 6.

Потенциал с первого выхода таймера через первый контакт пере ;лючателя 5 поступает на вход управления прямым счетом ечетчика 3, который при этом работает в течение времени Л/ в режиме еложен1 я и зарегистрирует число илшульсов .() - n,(l)At, которые поетуиают на вход счетчика е дискриминатора 2, где «i(l) -средняя частота импульсов в конце диастолы, в течение которой вошла первая () порция индикатора в правый желудочек сердца. Такое же количество импульсов jVi(l), по в дополнительном (обратном) коде, зарегиетрнрует и ревереивный счетчик-региетр 4, который открыт на время Д/ по входу управления инверсным счетом.

Одновременно с запуском первого канала таймера 6 импульс с выхода блока 12 выделения R-33бцов поступает на вход схемы 13 задержки, с выхода которой импульс через время 5„ 0,183С-1-0,142С (где С-длительпость сердечного цикла) запуекает через схему И И второй канал таймера 6 (одновибратор 15), в результате чего поянивитийся в течение времепи разрешающий потенциал на втором выходе таймера через второй контакт сдвоенного переключателя 5 поступает на вход управления инзереным счетом реверсивного счетчика 3 и на стробовый вход счетчика-регистра 4, устанавливая его в нулевое состояние. За время В счетчике З вычтетея чиело импульеов (l) n2(l)t, где «2(1)-средняя частота импульсов в конце систолы, в течение которой из правого желудочка в малый круг кровообращения началоеь () выбрасывание индикатора. Такое же количество-импульсов Л2(1) зарегистрирует и счетчик-регистр 4, который в это время открыт по входу управления прямым счетом.

Таким образом, в результате первого () измерения в счетчике 3 будет зарегистрировано чиело импульеов 1(1)(1), а в счетчике-регистре 4 - чиело , которое во втором (t 2) цикле измерения сравниваетея с числом Лч(2), когда на вход управления инверсным счетом счетчикарегистра 4 и управляющий вход дешифратора 7 поступает потенциал с первого выхода таймера 6. Если при этом ечетчик-регпетр 4 не досчитывает до нуля, то сигнал на выходе дешифратора 7 отеутствует и проводят второй () цикл измерения, по окончании которого счетчик 3 зарегистрирует число импульеов jVi(l)-.V2(l) + + 7Vj(2)(2), а ечетчик-региетр 4 - число Л2(2).

В каждом цикле измерения аналогично описанному выше происходит сравнение чисел .Vi(i) и .2(i-1). В момент равенства этих чисел, настунающий, когда изотоп нервый раз пройдет через обе ноловины сердца, сигнал с выхода дешифратора 7 иостунает на вход установки в нулевое состояние триггера 8, ирекраш,ая регистрацию информации, и одновременно на вход синхронизации счетчика-регистра, осуш,ествляя запись в счетчик-регистр числа импульсов

,(i),(i-l),

.:I

зарегистрированных к этому моменту реверсивным счетчиком 3.

Через 10-15 мин после инъекции, когда наступает равномерное разведение индикатора в системе кровообраш,ения, сдвоенный переключатель 5 устанавливают во второе положение «Выкл., отключая тем самым управляющие входы реверсивного счетчика 3 от выхода таймера 6, и занускают устройство но входу «Пуск. При появлении первого R-зубца ЭКГ таймер 6 открывает на время А вход управления инверсным счетом ечетчика-регистра 4, и импульсы с дискриминатора 2 поступают на информационный вход счетчика-регистра 4, в котором за время А из числа импульсов

,(i),(i-l)

вычтетея число импульсов njpag,; А/, где loaan -равновесная конечнодиастолическая средняя частота импульсов. Через время SM и.чнульс с выхода схемы 13 задержки заиускает второй канал таймера 6, который на время А открывает по входу управления прямым счетом счетчик-регистр 4, и импульсы с дискриминатора 2 поступают на информационный вход счетчика-регистра, в котором к числу импульсов

2,УЛ/)-2.а(-1)-%ав„.

д/

i Il:.,l

добавляется число импульсов, равное «2рав„.Д где . -равновесная конечносистолическая средняя частота импульсов. Так как «,рав„.. то с каждым носледуюш,им R-зубцом ЭКГ, количество которых регистрируется счетчиком 9, информация в счетчике-регистре 4 уменьшается и становится равной нулю, когда

S (О - i - 1) ( хра«„. 1 1

.

где т - количество сердечных циклов (или R-зубцов ЭКГ, сосчитанных счетчиком 9), в течение которых происходит полное опорожнение счетчика-регистра 4. Таким образом, показания счетчика 9 R-зубцов ЭКГ равны числу т:

2ЛГ, (i)N,i i li-Л

т г

(lFaBH.-«2paB,,.)

При досчете нуля счетчика-регистра 4 сигнал с выхода дешифратора 7 поступает на вход триггера 8, нрекрап;ая регистрацию информации, и одновременно - на вход синхронизации счетчика-регистра 4, осуществляя перезапись из счетчика 3 в счетчик-регнстр 4 числа

(t),(i-

i lI::I

ДЛЯ повторных измерений.

Ударный объем сердца (УО) вычисляют но формуле:

УО :- JlH.т

где Уцк - объем циркулирующей крови, определяемый стандартным методом in vitro путем еравнення активностей введенного радиоактивного индикатора и пробы венозной крови, взятой носле равномерного разведения индикатора в крови.

При повторных измерениях запускают устройство но входу «Пуск, сбрасывая при этом счетчик 9 R-зубцов ЭКГ в нулевое состояние, и снимают новые показания счетчика 9, по которым определяют ударный

объем сердца с учетом 1/цк.

Таким образом, благодаря применению предложенного устройства не требуется регистрация информации на ленте ЦПУ, ее анализ и обработка, связанные с определением момента равенства чисел Ai(t) и N(1-1) и вычислениями суммарных чисел импульсов при первом пассаже изотопа через сердце и носле достижения равновесия, что значительно сокращает время измерения ударного объема сердца.

Формула изобретения

Устройство для из.мерения ударного объема сердца, содержащее последовательно

соединенные сцннтилляционный датчик, дискриминатор и счетчик импульсов, таймер, а также электрокардиограф, выход которого соединен через блок выделения R-зубцов со входом счетчика R-зубцов и

схемой задержки, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерения ударного объема сердца, в него введены реверсивный счетчик-регистр, дешифратор, триггер, две схемы И и сдвоенный переключатель, а счетчик импульсов выполнен реверсивным, причем выход триггера подключен к первым входам двух схем И, ко второму входу первой схемы И подключен выход схемы задержки и ко второму

входу второй схемы И подключен выход

блока выделения R-зубцов, а выходы схем И подключены ко входам таймера, один выход которого соединен с управляющим входом дешифратора и входом управления инверсным счетом счетчика-регистра, а также через первый контакт сдвоенного переключателя - с входом управления прямым счетом счетчика импульсов, второй выход таймера соединен со входом управления прямым счетом счетчика-регистра и через второй контакт сдвоенного переключателя - с входом управления инверсным счетом счетчика импульсов и стробовым входом счетчикарегистра, выход счетчика импульсов соединен с установочным входом счетчика-регистра, к информационному входу Которого подключен выход дискриминатора, а к синхронизирующему входу подключен выход дешифратора, информационный вход которого соединен с выходом счетчика-регистра, при этом сбросовый вход триггера соединен с выходом дешифратора, а установочный вход триггера подключен к сбросовому входу счетчика R-зубцов, управляющий вход которого подключен к выходу триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР

№ 468620, кл. А 61В 6/00, 1975.